I. Guía pedagógica del módulo
Operación de micros e interfaces
Contenido
Pág.
I.
Guía pedagógica
1.
Descripción
3
2.
Datos de identificación de la norma
4
3.
Generalidades pedagógicas
5
4.
Enfoque del módulo
12
5.
Orientaciones didácticas y estrategias de aprendizaje por unidad
13
6.
Prácticas/ejercicios/problemas/actividades
26
II.
Guía de evaluación
57
7.
Descripción
58
8.
Tabla de ponderación
62
9.
Materiales para el desarrollo de actividades de evaluación
63
1. Descripción
La Guía Pedagógica es un documento que integra elementos técnico-metodológicos planteados de acuerdo con los principios y lineamientos del
Modelo Académico del CONALEP para orientar la práctica educativa del docente en el desarrollo de competencias previstas en los programas de
estudio.
La finalidad que tiene esta guía es facilitar el aprendizaje de los alumnos, encauzar sus acciones y reflexiones y proporcionar situaciones en las que desarrollará las competencias. El docente debe asumir conscientemente un rol que facilite el proceso de aprendizaje, proponiendo y cuidando un encuadre que favorezca un ambiente seguro en el que los alumnos puedan aprender, tomar riesgos, equivocarse extrayendo de sus errores lecciones significativas, apoyarse mutuamente, establecer relaciones positivas y de confianza, crear relaciones significativas con adultos a quienes respetan no por su estatus como tal, sino como personas cuyo ejemplo, cercanía y apoyo emocional es valioso.
Es necesario destacar que el desarrollo de la competencia se concreta en el aula, ya que formar con un enfoque en competencias significa crear
experiencias de aprendizaje para que los alumnos adquieran la capacidad de movilizar, de forma integral, recursos que se consideran indispensables para saber resolver problemas en diversas situaciones o contextos, e involucran las dimensiones cognitiva, afectiva y
psicomotora; por ello, los programas de estudio, describen las competencias a desarrollar, entendiéndolas como la combinación integrada de conocimientos, habilidades, actitudes y valores que permiten el logro de un desempeño eficiente, autónomo, flexible y responsable del individuo en situaciones específicas y en un contexto dado. En consecuencia, la competencia implica la comprensión y transferencia de los conocimientos a situaciones de la vida real; ello exige relacionar, integrar, interpretar, inventar, aplicar y transferir los saberes a la resolución de problemas. Esto significa que el contenido, los medios de enseñanza, las estrategias de aprendizaje, las formas de organización de la clase y la evaluación se
estructuran en función de la competencia a formar; es decir, el énfasis en la proyección curricular está en lo que los alumnos tienen que aprender,
en las formas en cómo lo hacen y en su aplicación a situaciones de la vida cotidiana y profesional.
Considerando que el alumno está en el centro del proceso formativo, se busca acercarle elementos de apoyo que le muestren qué competencias va a desarrollar, cómo hacerlo y la forma en que se le evaluará. Es decir, mediante la guía pedagógica el alumno podrá autogestionar su aprendizaje a través del uso de estrategias flexibles y apropiadas que se transfieran y adopten a nuevas situaciones y contextos e ir dando seguimiento a sus avances a través de una autoevaluación constante, como base para mejorar en el logro y desarrollo de las competencias indispensables para un crecimiento académico y personal.
2.
Datos de identificación de la norma
Título:
Unidad (es) de Norma Técnica de Competencia Laboral:
3. Generalidades pedagógicas
Con el propósito de difundir los criterios a considerar en la instrumentación de la presente guía entre los docentes y personal académico de planteles y Colegios Estatales, se describen algunas consideraciones respecto al desarrollo e intención de las competencias expresadas en los módulos correspondientes a la formación básica, propedéutica y profesional.
Los principios asociados a la concepción constructivista del aprendizaje mantienen una estrecha relación con los de la educación basada en
competencias, la cual se ha concebido en el Colegio como el enfoque idóneo para orientar la formación ocupacional de los futuros profesionales
técnicos y profesionales técnicos-bachilleres. Este enfoque constituye una de las opciones más viables para lograr la vinculación entre la educación y el sector productivo de bienes y servicios.
En los programas de estudio se proponen una serie de contenidos que se considera conveniente abordar para obtener los Resultados de Aprendizaje
establecidos; sin embargo, se busca que este planteamiento le de al docente la posibilidad de desarrollarlos con mayor libertad y creatividad.
En este sentido, se debe considerar que el papel que juegan el alumno y el docente en el marco del Modelo Académico del CONALEP tenga, entre otras, las siguientes características:
El alumno:
El
docente:
Mejora su capacidad para resolver problemas.
Aprende a trabajar en grupo y comunica sus ideas.
Aprende a buscar información y a procesarla.
Construye su conocimiento.
Adopta una posición crítica y autónoma. Realiza los procesos de autoevaluación y
coevaluación.
Organiza su formación continua a lo largo de su trayectoria profesional.
Domina y estructura los saberes para facilitar experiencias de aprendizaje significativo. Planifica los procesos de enseñanza y de aprendizaje atendiendo al enfoque por
competencias, y los ubica en contextos disciplinares, curriculares y sociales amplios. Lleva a la práctica procesos de enseñanza y de aprendizaje de manera efectiva, creativa e
innovadora a su contexto institucional.
Evalúa los procesos de enseñanza y de aprendizaje con un enfoque formativo. Construye ambientes para el aprendizaje autónomo y colaborativo.
Contribuye a la generación de un ambiente que facilite el desarrollo sano e integral de los estudiantes.
En esta etapa se requiere una mejor y mayor organización académica que apoye en forma relativa la actividad del alumno, que en este caso es mucho mayor que la del docente; lo que no quiere decir que su labor sea menos importante. El docente en lugar de transmitir vertical y
unidireccionalmente los conocimientos, es un mediador del aprendizaje, ya que:
Planea y diseña experiencias y actividades necesarias para la adquisición de las competencias previstas. Asimismo, define los ambientes de aprendizaje, espacios y recursos adecuados para su logro.
Proporciona oportunidades de aprendizaje a los estudiantes apoyándose en metodologías y estrategias didácticas pertinentes a los Resultados de Aprendizaje.
Ayuda también al alumno a asumir un rol más comprometido con su propio proceso, invitándole a tomar decisiones.
Facilita el aprender a pensar, fomentando un nivel más profundo de conocimiento.
Ayuda en la creación y desarrollo de grupos colaborativos entre los alumnos.
Guía permanentemente a los alumnos.
Motiva al alumno a poner en práctica sus ideas, animándole en sus exploraciones y proyectos.
Considerando la importancia de que el docente planee y despliegue con libertad su experiencia y creatividad para el desarrollo de las competencias consideradas en los programas de estudio y especificadas en los Resultados de Aprendizaje, en las competencias de las Unidades de Aprendizaje, así como en la competencia del módulo; podrá proponer y utilizar todas las estrategias didácticas que considere necesarias para el logro de estos fines educativos, con la recomendación de que fomente, preferentemente, las estrategias y técnicas didácticas que se describen en este apartado. Al respecto, entenderemos como estrategias didácticas los planes y actividades orientados a un desempeño exitoso de los resultados de aprendizaje, que incluyen estrategias de enseñanza, estrategias de aprendizaje, métodos y técnicas didácticas, así como, acciones paralelas o alternativas que el docente y los alumnos realizarán para obtener y verificar el logro de la competencia; bajo este tenor, la autoevaluación debe ser considerada también
como una estrategia por excelencia para educar al alumno en la responsabilidad y para que aprenda a valorar, criticar y reflexionar sobre el proceso de enseñanza y su aprendizaje individual.
Es así como la selección de estas estrategias debe orientarse hacia un enfoque constructivista del conocimiento y estar dirigidas a que los alumnos
observen y estudien su entorno, con el fin de generar nuevos conocimientos en contextos reales y el desarrollo de las capacidades reflexivas y
críticas de los alumnos.
Desde esta perspectiva, a continuación se describen brevemente los tipos de aprendizaje que guiarán el diseño de las estrategias y las técnicas que deberán emplearse para el desarrollo de las mismas:
TIPOS DE APRENDIZAJES
Aprendizaje Significativo
Se fundamenta en una concepción constructivista del aprendizaje, la cual se nutre de diversas concepciones asociadas al cognoscitivismo, como la teoría psicogenética de Jean Piaget, el enfoque sociocultural de Vygotsky y la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel.
Dicha concepción sostiene que el ser humano tiene la disposición de aprender verdaderamente sólo aquello a lo que le encuentra sentido en virtud de que está vinculado con su entorno o con sus conocimientos previos. Con respecto al comportamiento del alumno, se espera que sean capaces de desarrollar aprendizajes significativos, en una amplia gama de situaciones y circunstancias, lo cual equivale a “aprender a aprender”, ya que de ello depende la construcción del conocimiento.
Aprendizaje Colaborativo.
El aprendizaje colaborativo puede definirse como el conjunto de métodos de instrucción o entrenamiento para uso en grupos, así como de estrategias para propiciar el desarrollo de habilidades mixtas (aprendizaje y desarrollo personal y social). En el aprendizaje colaborativo cada miembro del grupo
es responsable de su propio aprendizaje, así como del de los restantes miembros del grupo (Johnson, 1993.)
Más que una técnica, el aprendizaje colaborativo es considerado una filosofía de interacción y una forma personal de trabajo, que implica el manejo de aspectos tales como el respeto a las contribuciones y capacidades individuales de los miembros del grupo (Maldonado Pérez, 2007). Lo que lo distingue de otro tipo de situaciones grupales, es el desarrollo de la interdependencia positiva entre los alumnos, es decir, de una toma de conciencia de que sólo es posible lograr las metas individuales de aprendizaje si los demás compañeros del grupo también logran las suyas.
El aprendizaje colaborativo surge a través de transacciones entre los alumnos, o entre el docente y los alumnos, en un proceso en el cual cambia la responsabilidad del aprendizaje, del docente como experto, al alumno, y asume que el docente es también un sujeto que aprende. Lo más importante en la formación de grupos de trabajo colaborativo es vigilar que los elementos básicos estén claramente estructurados en cada sesión de trabajo. Sólo de esta manera se puede lograr que se produzca, tanto el esfuerzo colaborativo en el grupo, como una estrecha relación entre la colaboración y los resultados (Jonson & F. Jonson, 1997).
Los elementos básicos que deben estar presentes en los grupos de trabajo colaborativo para que éste sea efectivo son:
la interdependencia positiva.
la responsabilidad individual.
la interacción promotora.
el uso apropiado de destrezas sociales.
el procesamiento del grupo.
Se desarrolla mediante acciones de cooperación, responsabilidad, respeto y comunicación, en forma sistemática, entre los integrantes del grupo y subgrupos.
Va más allá que sólo el simple trabajo en equipo por parte de los alumnos. Básicamente se puede orientar a que los alumnos intercambien información y trabajen en tareas hasta que todos sus miembros las han entendido y terminado, aprendiendo a través de la colaboración.
Se distingue por el desarrollo de una interdependencia positiva entre los alumnos, en donde se tome conciencia de que sólo es posible lograr las metas individuales de aprendizaje si los demás compañeros del grupo también logran las suyas.
Aunque en esencia esta estrategia promueve la actividad en pequeños grupos de trabajo, se debe cuidar en el planteamiento de las actividades que cada integrante obtenga una evidencia personal para poder integrarla a su portafolio de evidencias.
Aprendizaje Basado en Problemas.
Consiste en la presentación de situaciones reales o simuladas que requieren la aplicación del conocimiento, en las cuales el alumno debe analizar la
situación y elegir o construir una o varias alternativas para su solución (Díaz Barriga Arceo, 2003). Es importante aplicar esta estrategia ya que las competencias se adquieren en el proceso de solución de problemas y en este sentido, el alumno aprende a solucionarlos cuando se enfrenta a
problemas de su vida cotidiana, a problemas vinculados con sus vivencias dentro del Colegio o con la profesión. Asimismo, el alumno se apropia de los conocimientos, habilidades y normas de comportamiento que le permiten la aplicación creativa a nuevas situaciones sociales, profesionales o de aprendizaje, por lo que:
Se puede trabajar en forma individual o de grupos pequeños de alumnos que se reúnen a analizar y a resolver un problema seleccionado o diseñado especialmente para el logro de ciertos resultados de aprendizaje.
Se debe presentar primero el problema, se identifican las necesidades de aprendizaje, se busca la información necesaria y finalmente se regresa al problema con una solución o se identifican problemas nuevos y se repite el ciclo.
Los problemas deben estar diseñados para motivar la búsqueda independiente de la información a través de todos los medios disponibles para el alumno y además generar discusión o controversia en el grupo.
El mismo diseño del problema debe estimular que los alumnos utilicen los aprendizajes previamente adquiridos.
El diseño del problema debe comprometer el interés de los alumnos para examinar de manera profunda los conceptos y objetivos que se quieren aprender.
El problema debe estar en relación con los objetivos del programa de estudio y con problemas o situaciones de la vida diaria para que los alumnos encuentren mayor sentido en el trabajo que realizan.
Los problemas deben llevar a los alumnos a tomar decisiones o hacer juicios basados en hechos, información lógica y fundamentada, y obligarlos a justificar sus decisiones y razonamientos.
TÉCNICAS
Método de proyectos.
Es una técnica didáctica que incluye actividades que pueden requerir que los alumnos investiguen, construyan y analicen información que coincida con los objetivos específicos de una tarea determinada en la que se organizan actividades desde una perspectiva experiencial, donde el alumno aprende a través de la práctica personal, activa y directa con el propósito de aclarar, reforzar y construir aprendizajes (Intel Educación).
Para definir proyectos efectivos se debe considerar principalmente que:
Los alumnos son el centro del proceso de aprendizaje.
Los proyectos se enfocan en resultados de aprendizaje acordes con los programas de estudio.
Las preguntas orientadoras conducen la ejecución de los proyectos.
Los proyectos involucran múltiples tipos de evaluaciones continuas.
El proyecto tiene conexiones con el mundo real.
Los alumnos demuestran conocimiento a través de un producto o desempeño.
La tecnología apoya y mejora el aprendizaje de los alumnos.
Las destrezas de pensamiento son integrales al proyecto. Para el presente módulo se hacen las siguientes recomendaciones:
Integrar varios módulos mediante el método de proyectos, lo cual es ideal para desarrollar un trabajo colaborativo.
En el planteamiento del proyecto, cuidar los siguientes aspectos: Establecer el alcance y la complejidad.
Determinar las metas. Definir la duración.
Determinar los recursos y apoyos.
Establecer preguntas guía. Las preguntas guía conducen a los alumnos hacia el logro de los objetivos del proyecto. La cantidad de preguntas guía es proporcional a la complejidad del proyecto.
Calendarizar y organizar las actividades y productos preeliminares y definitivos necesarias para dar cumplimiento al proyecto.
Las actividades deben ayudar a responsabilizar a los alumnos de su propio aprendizaje y a aplicar competencias adquiridas en el salón de clase en proyectos reales, cuyo planteamiento se basa en un problema real e involucra distintas áreas.
El proyecto debe implicar que los alumnos participen en un proceso de investigación, en el que utilicen diferentes estrategias de estudio; puedan participar en el proceso de planificación del propio aprendizaje y les ayude a ser flexibles, reconocer al "otro" y comprender su propio entorno personal y cultural. Así entonces se debe favorecer el desarrollo de estrategias de indagación, interpretación y presentación del proceso seguido.
De acuerdo a algunos teóricos, mediante el método de proyectos los alumnos buscan soluciones a problemas no convencionales, cuando llevan a la práctica el hacer y depurar preguntas, debatir ideas, hacer predicciones, diseñar planes y/o experimentos, recolectar y analizar datos, establecer conclusiones, comunicar sus ideas y descubrimientos a otros, hacer nuevas preguntas, crear artefactos o propuestas muy concretas de orden social, científico, ambiental, etc.
En la gran mayoría de los casos los proyectos se llevan a cabo fuera del salón de clase y, dependiendo de la orientación del proyecto, en muchos de los casos pueden interactuar con sus comunidades o permitirle un contacto directo con las fuentes de información necesarias para el planteamiento de su trabajo. Estas experiencias en las que se ven involucrados hacen que aprendan a manejar y usar los recursos de los que disponen como el tiempo y los materiales.
Como medio de evaluación se recomienda que todos los proyectos tengan una o más presentaciones del avance para evaluar resultados relacionados con el proyecto.
Para conocer acerca del progreso de un proyecto se puede: Pedir reportes del progreso.
Presentaciones de avance,
Monitorear el trabajo individual o en grupos.
Solicitar una bitácora en relación con cada proyecto.
Calendarizar sesiones semanales de reflexión sobre avances en función de la revisión del plan de proyecto. Estudio de casos.
El estudio de casos es una técnica de enseñanza en la que los alumnos aprenden sobre la base de experiencias y situaciones de la vida real, y se permiten así, construir su propio aprendizaje en un contexto que los aproxima a su entorno. Esta técnica se basa en la participación activa y en procesos colaborativos y democráticos de discusión de la situación reflejada en el caso, por lo que:
Se deben representar situaciones problemáticas diversas de la vida para que se estudien y analicen.
Se pretende que los alumnos generen soluciones validas para los posibles problemas de carácter complejo que se presenten en la realidad futura.
Se deben proponer datos concretos para reflexionar, analizar y discutir en grupo y encontrar posibles alternativas para la solución del problem a planteado. Guiar al alumno en la generación de alternativas de solución, le permite desarrollar la habilidad creativa, la capacidad de innovación y representa un recurso para conectar la teoría a la práctica real.
Debe permitir reflexionar y contrastar las propias conclusiones con las de otros, aceptarlas y expresar sugerencias. El estudio de casos es pertinente usarlo cuando se pretende:
Analizar un problema.
Determinar un método de análisis.
Adquirir agilidad en determinar alternativas o cursos de acción.
Tomar decisiones.
Algunos teóricos plantean las siguientes fases para el estudio de un caso:
Fase preliminar: Presentación del caso a los participantes
Fase de eclosión: "Explosión" de opiniones, impresiones, juicios, posibles alternativas, etc., por parte de los participantes.
Fase de análisis: En esta fase es preciso llegar hasta la determinación de aquellos hechos que son significativos. Se concluye esta fase cuando
se ha conseguido una síntesis aceptada por todos los miembros del grupo.
Fase de conceptualización: Es la formulación de conceptos o de principios concretos de acción, aplicables en el caso actual y que permiten
ser utilizados o transferidos en una situación parecida.
Interrogación.
Consiste en llevar a los alumnos a la discusión y al análisis de situaciones o información, con base en preguntas planteadas y formuladas por el docente o por los mismos alumnos, con el fin de explorar las capacidades del pensamiento al activar sus procesos cognitivos; se recom ienda integrar
esta técnica de manera sistemática y continua a las anteriormente descritas y al abordar cualquier tema del programa de estudio.
Participativo-vivenciales.
Son un conjunto de elementos didácticos, sobre todo los que exigen un grado considerable de involucramiento y participación de todos los
miembros del grupo y que sólo tienen como límite el grado de imaginación y creatividad del facilitador.
Los ejercicios vivenciales son una alternativa para llevar a cabo el proceso enseñanza-aprendizaje, no sólo porque facilitan la transmisión de conocimientos, sino porque además permiten identificar y fomentar aspectos de liderazgo, motivación, interacción y comunicación del grupo, etc., los cuales son de vital importancia para la organización, desarrollo y control de un grupo de aprendizaje.
Los ejercicios vivenciales resultan ser una situación planeada y estructurada de tal manera que representan una experiencia muy atractiva, divertida y hasta emocionante. El juego significa apartarse, salirse de lo rutinario y monótono, para asumir un papel o personaje a través del cual el individuo pueda manifestar lo que verdaderamente es o quisiera ser sin temor a la crítica, al rechazo o al ridículo.
El desarrollo de estas experiencias se encuentra determinado por los conocimientos, habilidades y actitudes que el grupo requiera revisar o analizar y por sus propias vivencias y necesidades personales.
4. Enfoque del módulo
La competencia que se adquiere con el desarrollo del módulo, implica la operación y aplicación de microprocesadores, microcontroladores e interfaces acoplados a diferentes sistemas electrónicos, considerando las especificaciones técnicas de sus componentes, para la solución de problemas básicos sustentados en las leyes físicas que rigen su comportamiento. El estudio de los micros e interfaces implica la aplicación de toda una teoría, no solo de carácter tecnológico, sino de razonamiento matemático, al sustentar su función en la lógica binaria y su análisis da origen al lenguaje técnico de lógica digital.
El micro es uno de los logros más sobresalientes del siglo XX. Esas son palabras atrevidas, y hace un cuarto de siglo tal afirmación habría parecido absurda. Pero cada año, los microprocesadores y los microcontroladores se acercan más al centro de nuestras vidas, forjándose un sitio en el núcleo de una máquina tras otra. Su presencia ha comenzado a cambiar la forma en que percibimos el mundo e incluso a nosotros mismos. Cada vez se hace más difícil pasar por alto a estos dispositivos, como otro simple producto en una larga línea de innovaciones tecnológicas.
Ninguna otra invención en la historia se ha diseminado tan aprisa por todo el mundo o ha tocado tan profundamente tantos aspectos de la existencia humana. Hoy existen casi 15,000 millones de microchips de alguna clase en uso (el equivalente de dos computadoras poderosas para cada hombre, mujer y niño del planeta). De cara a esa realidad, ¿quién puede dudar que estos dispositivos no sólo estén transformando los productos que usamos, sino también nuestra forma de vivir? y por último, la forma en que percibimos la realidad.
No obstante que reconocemos la penetración los micros y las interfaces en nuestras vidas, ya estamos creciendo indiferentes a la presencia de esos miles de máquinas diminutas que nos encontramos sin saberlo todos los días. Así que, antes de que se integre de manera demasiado imperceptible en nuestra diaria existencia, es el momento de analizarlos y la revolución que han originado, para apreciar el milagro que es en realidad cada uno de esos chips de silicio diminutos y meditar acerca de su significado para nuestras vidas y las de nuestros descendientes.
Dado la naturaleza de formación integral, el módulo también fomenta en el alumno el desarrollo de las competencias disciplinares básicas y genéricas tales como la interpretación y emisión de mensajes pertinentes en distintos contextos mediante el uso de medios, códigos y herramientas apropiados para el desarrollo de algunos temas, estableciendo una postura personal sobre los temas abordados e identificando su relevancia general en su formación, considerando otros puntos de vista de manera crítica y reflexiva, y manteniendo relaciones interpersonales positivas con sus maestros y compañeros de grupo; mostrando una actitud respetuosa hacia la interculturalidad y la diversidad de creencias, valores, ideas y prácticas sociales; desarrollando habilidades matemáticas al manejar el sistema binario y las operaciones que se realizan; desarrollando innovaciones y proponiendo soluciones a problemas a partir de métodos establecidos en este campo específico de la electrónica.
5. Orientaciones didácticas
y estrategias de
aprendizaje por unidad
Unidad I:
Operación de microprocesadores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
En esta unidad el alumno desarrolla las competencias relativas a la operación de microprocesadores en operaciones básicas de control, para su implementación en sistemas electrónicos industriales. Asimismo, se desarrollan las competencias genéricas aplicables de manera natural a las
competencias profesionales expresadas en los Resultados de Aprendizaje (RA), con el fin de promover una formación integral en el alumno, por lo que, durante todo el módulo, se fomenta:
La autonomía, responsabilidad y cuidado de sí mismo, mediante el autoconocimiento que cada alumno va desarrollando, tanto de sus cualidades, como de las áreas en que debe trabajar para su reforzamiento, determinando las acciones de corto, mediano y largo plazo, necesarias para la consecución de los objetivos definidos, considerando los factores sociales, económicos y personales que pueden influir positiva o negativamente en los objetivos contemplados para planear, elegir alternativas y administrar los recursos con los que cuenta.
Que el alumno proponga soluciones a problemas reales o hipotéticos, con base en actividades de búsqueda de información objetiva y veraz, aplicación de lo aprendido, e innovación en los métodos establecidos. Asimismo, se promueve el análisis crítico y fundamentado.
El interés y el respeto por la diversidad cultural en todas sus manifestaciones y que el alumno conozca puntos de vista diferentes sobre asuntos de interés público y personal, como condición para conformar el criterio personal de manera libre y sustentada.
El compromiso con el respeto a la persona, sin distinción de género, y la promoción de la igualdad de oportunidades para hombres y mujeres, asumiendo el alumno el papel de agente de cambio en el proceso de apertura de espacios de participación social y laboral de los que
tradicionalmente se ha excluido al género femenino.
Que el alumno sea capaz de automotivarse en el logro de metas personales y académicas, de desarrollar la capacidad para regular y manejar sus propios impulsos y necesidades, asumir sus propios sentimientos y emociones y encauzarlos positivamente.
Que sea capaz de continuar aprendiendo de manera cada vez más eficaz y autónoma de acuerdo a los propios objetivos y necesidades, lo que implica aprender a autorregular su proceso de aprendizaje y a resolver diversas problemáticas de la vida académica y profesional, realizando de manera sistemática la planificación de las actividades de aprendizaje, la regulación de su proceso de aprendizaje y la evaluación de los
resultados obtenidos tras la aplicación de la estrategia seleccionada.
Unidad I:
Operación de microprocesadores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
alternos y plurales que diversifiquen la obtención de la información y los enfoques con que ésta es tratada, utilizando una segunda lengua en situaciones cotidianas y en la consulta e interpretación de documentos técnicos.
Que aprenda a desempeñarse en situaciones de aprendizaje cooperativo y colaborativo, interactuando y trabajando para el logro de los objetivos y metas de aprendizaje del grupo, lo que contribuye también al desarrollo personal y social del alumno.
Que participe activamente en la democracia, traducida en una mayor equidad en diversos ámbitos sociales y profesionales de su entorno. Todo ello con capacidad de tolerancia y flexibilidad de criterio para alcanzar consensos.
Que incorpore medidas de seguridad e higiene en el desempeño de sus actividades profesionales.
Que adquiera el compromiso social de sustentabilidad, aplicable más allá de lo relativo al medio ambiente, orientándose a la satisfacción de las necesidades actuales, sin prejuicio de las futuras generaciones en el plano social, tecnológico, económico, cultural y cualquier otro que se relacione con la preservación y bienestar de la especie humana.
Que aprenda a minimizar el impacto de sus actividades cotidianas sobre el medio ambiente; consuma responsablemente; se desempeñe con seguridad, calidad y ética en espacios naturales y urbanos; elimine contaminantes o las fuentes de riesgo antes de que se generen, y seleccione y emplee materiales reciclables y biodegradables.
Que aprenda a movilizar sus recursos personales (conocimientos, habilidades, actitudes y valores) y utilizar estrategias efectivas de aprendizaje continuo para ingresar, mantenerse, desarrollarse y “navegar” en el mundo del trabajo, a lo largo de su trayectoria laboral, ya sea en contextos de trabajo dependientes como independientes.
Para esto, en la presente unidad se emplearán las técnicas de la interrogación y el estudio de casos, bajo el enfoque de aprendizaje significativo y colaborativo, descritos en el apartado 3 de la presente guía.
Actividades sugeridas:
1. Inicia la sesión, dando una introducción del módulo, definiendo los resultados de aprendizaje a alcanzar y explicando la forma de trabajo en clase y como se aplicaran las evaluaciones.
2. Aplica una evaluación diagnóstica de conceptos básicos de programación y electrónica digital básica, analizando los resultados con el grupo y estableciendo los puntos en los cuales se presentan las mayores deficiencias para plantear un repaso de los conocimientos básicos que el alumno debe dominar.
Unidad I:
Operación de microprocesadores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
aparición de estos dispositivos, destacando los aspectos principales del tema, y finalmente solicitando complementar la información en un resumen. 4. Explica mediante un esquema o diagrama de bloques, los diferentes componentes de la de la arquitectura del microprocesador y verifica la
comprensión del tema, planteando preguntas a los miembros del grupo, fomentando la habilidad de observar al manejar esquemas normalizados. 5. Describe el procedimiento y los diagramas necesarios para realizar la conexión mínima del microprocesador y su forma de conexión con la interfase
programable 8255 y el controlador de interrupciones programables 8259, empleando una presentación en Power Point. Explica la importancia de seguir las instrucciones y procedimientos de armado y cableado del sistema mínimo, comprendiendo como cada etapa descrita en el diagrama tiene una función específica en el sistema.
6. Solicita una investigación en Internet, sobre los elementos y procesos comunes empleados para fabricar microprocesadores por diferentes compañías, pidiendo los resultados en un cuadro comparativo.
7. Expone las características básicas del lenguaje ensamblador y en grupo analiza las razones por las cuales cada fabricante genera su propio listado de instrucciones en dispositivos microprocesadores.
8. Describe las características básicas de la programación de microprocesadores, así como las etapas que se siguen en la generación del programa, exponiendo de manera ejemplificada, los métodos empleados para realizar la compilación del mismo.
9. Expone mediante esquemas, el proceso de transformación de los programas pasando del nivel nemotécnico ensamblador, al hexadecimal y de éste al binario, para finalmente ser traducido en pulsos eléctricos lógicos de 5 o 0 Volts.
10. Expone los diferentes elementos que conforman un sistema mínimo y sus características principales, desarrollando el tema con la profundidad necesaria para su comprensión básica, estableciendo la relación y aplicación que tienen en el análisis y operación de los circuitos electrónicos que lo conforman.
11. Expone un ejemplo en el que se empleen los sistemas mínimos implementados con microprocesadores y plantea un estudio de casos relativo al uso de sistemas mínimos implementados con microprocesadores para dar solución a problemas específicos de control, considerando lo siguiente: - Organiza al grupo en equipos y reparte la descripción del caso que haya preparado, referente al uso de sistemas mínimos implementados con
microprocesadores para dar solución a problemas específicos de control.
- Solicita el análisis del caso presentado y la identificación de las situaciones que llevaron a la presentación del problema detectado.
- Solicita que a partir del análisis realizado, el equipo aporte 2 sugerencias de posible solución, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas.
- Explica la forma de priorizar las opciones de solución propuestas, de acuerdo con la relación costo – beneficio que se puede obtener para cada una de ellas, solicitando determinar cuál es la mejor opción para dar solución al caso presentado.
Unidad I:
Operación de microprocesadores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
- Solicita el reporte escrito del estudio de casos abordado, evaluando el resultado de las actividades desarrolladas de manera personal y en equipo.
12. Orienta y apoya el desarrollo de la práctica No 1: “Operación de sistemas mínimos con microprocesadores”, perteneciente a la actividad de evaluación 1.2.1.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
El alumno:
Elabora un resumen de los puntos explicados por el docente: a fin de tener los parámetros de evaluación y el método de aprendizaje de acuerdo al enfoque y los alcances del curso, firmando una carta compromiso en la que exprese el conocer la reglamentación interna del curso.
Contesta el examen diagnóstico, analizando su resultado obtenido, de acuerdo con la clave descrita por el docente y de acuerdo a la calificación obtenida se compromete a adquirir los conocimientos mínimos necesarios para cursar él módulo en los aspectos deficientes que requieran de un mayor reforzamiento.
Realiza un resumen sobre los fundamentos y características de los microprocesadores, participando de manera activa en un debate en el que se aborden los beneficios obtenidos con la aparición de estos dispositivos.
Analiza el esquema expuesto por el docente y en base a ello, propone un concepto para definir que es un microprocesador, identificando los tipos existentes, de acuerdo a su velocidad de operación o ancho de palabra.
Elabora los diagramas de la forma de conectar los diferentes periféricos expuestos por el docente, identificando el procedimiento y los mecanismos para validar el establecimiento de comunicación con el microprocesador.
Realiza una investigación en Internet, en la que identifica los elementos y procesos comunes empleados para fabricar microprocesadores por diferentes compañías,
Programa de estudios.
Instrumento de evaluación diagnóstica.
Computadora con Office y acceso a internet.
Cañón.
Proyector de acetatos.
Diagramas de sistemas mínimos.
Microprocesador.
Simulador.
Borrador de memorias.
ECG Master Replacement Guide, México, Philips, 2005.
J. R. Cogdell, Fundamentos de Circuitos
Eléctricos, México, Prentice Hall, Pearson
Educación, 2000.
Tocci, Ronald, J. Sistemas Digitales. 6ta ed. México Prentice-Hall hispanoamericana S.A., 2003.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
describiendo sus diferencias en un cuadro comparativo.
Consulta en el tutorial de Ensamblador, los requerimientos mínimos necesarios para emplear el lenguaje ensamblador en una computadora, realizando el listado de las principales características y comandos de lenguaje ensamblador considerando: registros, declaración de segmentos, modos de direccionamiento, control de dispositivos de entrada / salida, conjunto de instrucciones, esqueleto de un programa y uso de procedimientos.
Realiza en equipo, y aplicando los principios del aprendizaje colaborativo, la compilación y generación del archivo fuente del programa descrito por el docente, a fin de probar el microprocesador.
Desarrolla una serie de ejercicios de conversión entre instrucciones, a numeración hexadecimal y binaria, representando palabras de 8 bits en pulsos. Articula saberes de diversos campos de la física y las matemáticas para dar solución a los ejercicios propuestos y establece relaciones entre ellos y su vida cotidiana.
Realiza el esquema general de un sistema mínimo, con apoyo del docente, identificando con colores, las diferentes etapas que lo conforman y las particularidades de operación proyectadas.
Analiza el estudio de casos expuesto por el docente y genera sus propias conclusiones respecto al uso de sistemas mínimos implementados con microprocesadores para dar solución a problemas específicos de control considerando el siguiente procedimiento: - Se integra a un equipo de trabajo y realiza la lectura guiada de la descripción del caso en
el que se aborda el uso de sistemas mínimos implementados con microprocesadores para dar solución a problemas específicos de control.
- Analiza el caso presentado e identifica las situaciones que originaron el problema detectado.
- Genera en equipo 2 sugerencias de posible solución al caso descrito, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas y las expone al grupo solicitando comentarios al respecto.
- A partir de la relación costo – beneficio desarrollada, elige la mejor propuesta para dar solución al estudio de casos abordado.
- Elabora un reporte del caso analizado, en el que compara la solución obtenida con la
Boylestad – Nashelsky. Electrónica Teoría de
circuitos, 8ta. ed. México, Prentice-Hall
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
expuesta por el docente, obteniendo sus propias conclusiones.
Resuelve las preguntas del docente, considerando la información del estudio de casos analizado, en el que se emplean los sistemas mínimos implementados con
microprocesadores, sus especificaciones y tipo de componentes del circuito.
Realiza la práctica No. 1: “Operación de sistemas mínimos con microprocesadores”, perteneciente a la actividad de evaluación 1.2.1.
Elabora el resumen de la unidad, generando una memoria técnica sobre los aspectos técnicos abordados en la operación de sistemas con microprocesadores.
Unidad II:
Operación de microcontroladores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
En esta unidad el alumno desarrolla las competencias relativas a la operación de microcontroladores en operaciones básicas de control, para su implementación en sistemas electrónicos industriales, y refuerza las competencias genéricas descritas en la Unidad de Aprendizaje I, con el fin de promover la formación integral del alumno.
Para esto, en la presente unidad se emplearán las técnicas de la interrogación, participo – vivenciales y el estudio de casos, bajo el enfoque de aprendizaje significativo y colaborativo, descritos en el apartado 3 de la presente guía.
Actividades sugeridas:
1. Organiza un juego de tarjetas en el que se tengan conceptos y definiciones de los aspectos relevantes vistos en la unidad anterior. Promueve que el alumno asuma una actitud constructiva, congruente con los conocimientos y habilidades con los que cuenta dentro de distintos equipos de trabajo en los que participará.
2. Describe mediante esquemas, los elementos internos que conforman la estructura de un microcontrolador, remarcando semejanzas con respecto al microprocesador.
3. Describe mediante un diagrama el circuito de reloj básico para el microcontrolador, remarcando sus posibles variaciones y los modos recomendados por el fabricante, para la eliminación de ruido en la señal de reloj, presentando una propuesta para su implementación en el circuito a desarrollar durante la unidad.
4. Expone de manera general las características básicas de la programación de microcontroladores, describiendo sus etapas.
5. Describe el procedimiento y los diagramas necesarios para realizar la conexión del microcontrolador con los dispositivos de entrada salida, empleando una presentación en Power Point.
6. Expone los métodos que se emplean para realizar la configuración de convertidores A/D y D/A en el microcontrolador, solicitando la elaboración de un esquema básico de un circuito.
7. Expone al grupo, las principales diferencias entre los convertidores D/A y A/D programados y los que físicamente se pueden obtener al emplear circuitos integrados de uso específico.
8. Realiza una breve reflexión en torno a la existencia de aplicaciones específicas de circuitos convertidores, resaltando sus beneficios y solicitando la identificación de aplicaciones en su entorno.
9. Expone las características, funcionamiento, usos y principales aplicaciones de los circuitos implementados con microcontroladores y plantea un estudio de casos relativo al uso de sistemas mínimos implementados con microcontroladores para dar solución a problemas específicos de control,
Unidad II:
Operación de microcontroladores.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
considerando lo siguiente:
- Organiza al grupo en equipos y reparte la descripción del caso que haya preparado, referente al uso de sistemas mínimos implementados con microcontroladores para dar solución a problemas específicos de control.
- Solicita el análisis del caso presentado y la identificación de las situaciones que llevaron a la presentación del problema detectado.
- Solicita que a partir del análisis realizado, el equipo aporte 2 sugerencias de posible solución, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas.
- Explica la forma de priorizar las opciones de solución propuestas, de acuerdo con la relación costo – beneficio que se puede obtener para cada una de ellas, solicitando determinar cuál es la mejor opción para dar solución al caso presentado.
- Solicita el reporte escrito del estudio de casos abordado, evaluando el resultado de las actividades desarrolladas de manera personal y en equipo. 10. Orienta y apoya el desarrollo de la práctica No. 2: “Programación y aplicación de PIC’s”, perteneciente a la actividad de evaluación 2.2.1.
La rúbrica corresponde a una Heteroevaluación.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
El alumno:
Participa en el juego, reforzando sus conocimientos y fomentando su convivencia social en grupo.
Elabora un diagrama a bloques de la estructura general y los elementos de la arquitectura interna y externa del microcontrolador.
Toma nota de las características del circuito de reloj, identificando su respuesta en diferentes momentos y estableciendo su gráfica; complementando su información con la consulta en manuales del fabricante (Analogical Devices, Texas Instruments y ECG, entre otros), para identificar las características de operación de al menos dos dispositivos temporizadores (555 y XR2240).
Realiza un ensayo sobre la calidad de las señales de entrada al microcontrolador y su
Computadora con Office y acceso a internet.
Cañón.
Proyector de acetatos.
Diagramas de sistemas mínimos.
Microprocesador.
Simulador.
Borrador de memorias.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
influencia en la salida del mismo, justificando la función de la señal de reloj.
Elabora en equipo un glosario de los comandos, instrucciones y macros empleadas para realizar funciones referentes a los modos de direccionamiento, transferencia de
información, operaciones aritméticas y operaciones lógicas del microcontrolador.
Realiza en equipo, la programación de un temporizador descrito por el docente, considerando el cálculo de la base de tiempo y los ciclos de conteo, a fin de probar el microcontrolador.
Realiza la revisión de los diagramas expuestos por el docente, identificando los puntos en los que debe realizar la conexión del microcontrolador con los diferentes dispositivos periféricos, generando una ficha de recomendaciones técnicas.
Elabora diagramas de la forma de conectar los diferentes periféricos expuestos por el docente, identificando el procedimiento de configuración del microcontrolador para comunicación paralela y comunicación serial.
Realiza un esquema básico y el listado de las principales aplicaciones de los convertidores A/D y D/A, de acuerdo a la aplicación general del microcontrolador.
Realiza pruebas de escritorio a fin de identificar ventajas y desventajas de cada tipo de convertidores D/A y A/D.
Realiza una investigación en internet y presenta un informe en el cual exprese la operación básica de los circuitos convertidores DAC y ADC, ventajas que presenta cada uno de ellos y su aplicación en su entorno. Elige las fuentes de información más relevantes para realizar la investigación y discrimina entre ellas de acuerdo a su relevancia y confiabilidad.
Expone las características básicas de los circuitos de soporte, describiendo sus consideraciones para acoplarse al microcontrolador.
Realiza en equipo una propuesta para implementar circuitos de soporte explicando a detalle cómo se realizará la extensión de la memoria y los puertos en serie y paralelo.
Realiza un ensayo de las razones por las que se tiene que realizar la extensión de la memoria y los puertos en serie y paralelo.
Analiza el estudio de casos expuesto por el docente y genera sus propias conclusiones respecto al uso de sistemas mínimos implementados con microcontroladores para dar
2005.
J. R. Cogdell, Fundamentos de Circuitos Eléctricos, México, Prentice Hall, Pearson Educación, 2000.
Tocci, Ronald, J. Sistemas Digitales. 6ta ed. México Prentice-Hall hispanoamericana S.A., 2003.
Boylestad – Nashelsky. Electrónica Teoría de circuitos, 8ta. ed. México, Prentice-Hall hispanoamericana, México, 2003.
Introducción a los microcontroladores.
Disponible en: http://ocw.upm.es/tecnologia-electronica/microprocesadores/contenidos/Archi vos_Semana_1/introduccion_a_los_microcontro ladores.pdf [15/09/15]
Microcontroladores PIC. Disponible en:
http://www.bairesrobotics.com.ar/ [15/09/15]
Tutorial de microcontroladores. Disponible en:
http://web.ing.puc.cl/~mtorrest/downloads/pic/tut orial_pic.pdf [15/09/15]
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
solución a problemas específicos de control considerando el siguiente procedimiento: - Se integra a un equipo de trabajo y realiza la lectura guiada de la descripción del caso en
el que se aborda el uso de sistemas mínimos implementados con microcontroladores para dar solución a problemas específicos de control.
- Analiza el caso presentado e identifica las situaciones que originaron el problema detectado.
- Genera en equipo 2 sugerencias de posible solución al caso descrito, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas y las expone al grupo solicitando comentarios al respecto.
- A partir de la relación costo – beneficio desarrollada, elige la mejor propuesta para dar solución al estudio de casos abordado.
- Elabora un reporte del caso analizado, en el que compara la solución obtenida con la expuesta por el docente, obteniendo sus propias conclusiones.
Realiza la práctica No. 2: “Programación y aplicación de PIC’s”, perteneciente a la actividad de evaluación 2.2.1 y participa en la actividad de Heteroevaluación.
Unidad III:
Operación de circuitos interfaces.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
En esta unidad el alumno desarrolla las competencias relativas a la operación de interfaces, identificando sus características básicas de funcionamiento para su análisis e implementación en sistemas de control, y refuerza las competencias genéricas descritas en la Unidad de Aprendizaje I, con el fin de promover la formación integral del alumno.
Para esto, en la presente unidad se emplearán las técnicas de la interrogación y el estudio de casos, bajo el enfoque de aprendizaje significativo y colaborativo, descritos en el apartado 3 de la presente guía.
Actividades sugeridas:
1. Describe mediante un esquema, que son los dispositivos periféricos estandarizados de tipo serial y paralelo, empleando una presentación en Power Point para detallar su principio de funcionamiento.
2. Expone de manera general las características de los dispositivos periféricos no estandarizados, empleando el proyector de acetatos. 3. Realiza una sesión de preguntas y respuestas, acerca del uso de dispositivos periféricos, definiendo su estructura y funcionamiento.
4. Expone de manera general las características de la operación de interfaces, empleando el proyector de acetatos. Fomenta en los alumnos el manejo de las tecnologías de la información y la comunicación para obtener información sobre las interfaces.
5. Explica las principales aplicaciones de las interfaces, cuestionando al grupo hasta que conjuntamente se llegué a una diferenciación entre los 3 dispositivos vistos durante el curso, de tal manera que se identifique su importancia y aplicación específica.
6. Expone mediante un estudio de casos, las características, funcionamiento, usos y principales aplicaciones de las interfaces y aclara las dudas que surjan al respecto.
7. Expone las características, funcionamiento, usos y principales aplicaciones de las interfaces y plantea un estudio de casos relativo al uso de interfaces para dar solución a problemas específicos de control, considerando lo siguiente:
- Organiza al grupo en equipos y reparte la descripción del caso que haya preparado, referente al uso de interfaces para dar solución a problemas específicos de control.
- Solicita el análisis del caso presentado y la identificación de las situaciones que llevaron a la presentación del problema detectado.
- Solicita que a partir del análisis realizado, el equipo aporte 2 sugerencias de posible solución, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas.
Unidad III:
Operación de circuitos interfaces.Orientaciones didácticas (Dirigidas al
Docente)
de ellas, solicitando determinar cuál es la mejor opción para dar solución al caso presentado.
- Solicita el reporte escrito del estudio de casos abordado, evaluando el resultado de las actividades desarrolladas de manera personal y en equipo.
8. Orienta y apoya el desarrollo de la práctica No. 3: “Operación de la interfaz RS-232-C y construcción de una tarjeta de interfase”, perteneciente a la actividad de evaluación 3.2.1.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
El alumno:
Realiza la revisión de los diagramas expuestos por el docente, referentes a los dispositivos periféricos estandarizados de tipo serial y paralelo y genera un informe sobre la forma en que se realiza el acoplamiento entre los dispositivos periféricos estandarizados y la interfase, trabajando colaborativamente.
Elabora los diagramas de la forma de conectar los diferentes periféricos expuestos por el docente, identificando el procedimiento y los mecanismos para validar el
establecimiento de comunicación con la interfase.
Participa en la sesión de preguntas y respuestas, acerca del uso de dispositivos periféricos, definiendo su estructura y funcionamiento en una tabla comparativa.
Utiliza las tecnologías de la información y comunicación para realizar una investigación en Internet, sobre la programación de bajo nivel, identificando su aplicación en el manejo de interfaces.
Elabora un esquema de una tarjeta de interfase, proponiendo los elementos constitutivos de la misma.
Realiza una breve reflexión en torno a la existencia de aplicaciones específicas de tarjetas de interface, resaltando sus beneficios, realizando la identificación de aplicaciones en su entorno.
Computadora con Office y acceso a internet.
Cañón.
Proyector de acetatos.
Diagramas de sistemas mínimos.
Microprocesador.
Simulador.
Borrador de memorias.
ECG Master Replacement Guide, México, Philips, 2005.
J. R. Cogdell, Fundamentos de Circuitos
Eléctricos, México, Prentice Hall, Pearson
Educación, 2000.
Tocci, Ronald, J. Sistemas Digitales. 6ta ed. México Prentice-Hall hispanoamericana S.A., 2003.
Estrategias de aprendizaje (Dirigidas al alumno)
Recursos académicos
Elabora una presentación en Power Point, sobre las características, funcionamiento yusos de interfaces; aclarando las dudas que surjan al respecto.
Analiza el estudio de casos expuesto por el docente y genera sus propias conclusiones respecto al uso de interfaces para dar solución a problemas específicos de control considerando el siguiente procedimiento:
- Se integra a un equipo de trabajo y realiza la lectura guiada de la descripción del caso en el que se aborda el uso de interfaces para dar solución a problemas específicos de control.
- Analiza el caso presentado e identifica las situaciones que originaron el problema detectado.
- Genera en equipo 2 sugerencias de posible solución al caso descrito, indicando ventajas y desventajas de cada una de ellas y las expone al grupo solicitando comentarios al respecto.
- A partir de la relación costo – beneficio desarrollada, elige la mejor propuesta para dar solución al estudio de casos abordado.
- Elabora un reporte del caso analizado, en el que compara la solución obtenida con la expuesta por el docente, obteniendo sus propias conclusiones.
Realiza la práctica No. 3: “Operación de la interfaz RS-232-C y construcción de una tarjeta de interfase”, perteneciente a la actividad de evaluación 3.2.1.
circuitos, 8ta. ed. México, Prentice-Hall
hispanoamericana, México, 2003.
ISOCOM COMPONENTS LTD; Disponible en: [email protected]
JAMECO Electrónics; Disponible en: http://www.jameco.com [15/09/15]
The TTL Data Boock Volumen 2, de Texas Instruments Inc.
6.
Prácticas/Ejercicios
/Problemas/Actividades
Unidad de aprendizaje: Operación de microprocesadores. Número: 1
Práctica: Operación de sistemas mínimos con microprocesadores Número: 1
Propósito de la práctica: Operar sistemas mínimos con microprocesadores, aplicándolos a procesos o funciones específicas de monitoreo y control para su implementación en aplicaciones específicas.
Escenario: Laboratorio. Duración 8 horas
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
Resistencias. R1 1 kΩ R2 100 Ω Capacitores. C1 4700 µF C2 10 µF C3 10 nF C4 10 nF C5 470 µF C6 47 nF Punta lógica Microprocesador. CI de cristal de reloj.
C.I. de compuertas AND.
1 Fuente de 5 Vcc.
1 Protoboard ó Tablilla de conexiones
Cable telefónico.
1. Aplica las medidas de higiene en el desarrollo de la práctica.
2. Prepara el equipo a emplear, los instrumentos, las herramientas los materiales y equipos en las mesas de trabajo.
Considera los aspectos referentes al uso de energía eléctrica, al momento de energizar y trabajar con los equipos.
Operar sistemas mínimos con microprocesadores
Armado de controles remotos con microprocesadores.
En la figura observamos la matriz de teclado que funciona como el teclado local de un microprocesador. Es decir, por un sistema de barrido de las salidas y de entrada de teclado.
3. Observa el esquema eléctrico. 4. Realiza el armado del circuito.
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
Pinzas pela cable.
Multímetro.
5. Valida la función del circuito.
NOTA: Nuestro microprocesador tan reducido sólo tiene una salida, la salida de pulsos, esta
salida aplicada al transistor Q1 opera como llave digital, termina encendiendo los leds infrarrojos que emiten sus pulsos hacia el equipo a controlar.
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
Reparación de controles remotos con microprocesador.
Lo primero es cómo se prueba sin el equipo correspondiente, porque ningún usuario va a aceptar que le pidan el TV para controlar el remoto. Existen varias posibilidades:
6. Utiliza una tarjeta especial para verificar controles remotos.
Se trata de una tarjeta del tamaño y forma de una tarjeta de crédito que en el centro tiene una ventanita con un material sensible a los rayos infrarrojos. Si el control remoto emite, esta ventanita se iluminará con una luz roja bien evidente. Esta tarjeta se consigue en algunos comercios y se conoce como tarjeta infrarroja.
7. Realiza el procedimiento descrito por el docente.
8. Utiliza un radiorreceptor sintonizado entre emisoras en el centro de la banda de AM. Pulsando una tecla con repetición (por ejemplo, volumen +) se escuchará un ruido similar al de una metralleta cuando se acerca el control remoto a la varilla de ferrita del receptor. Este ruido se produce porque existen elevados pulsos de corriente que circulan por el transistor Q1 y producen una irradiación electromagnética.
9. Utiliza un fotómetro para medir la emisión infrarroja de un control remoto.
Un camcorder también es un receptor infrarrojo ya que el sensor de imagen CCD tiene una excelente respuesta al infrarrojo.
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
10. Apunta a la cámara con el control remoto y observa en el monitor cómo se produce una iluminación pulsada tipo flash.
Pruebas para verificar el funcionamiento del control remoto.
11. Mide la tensión de fuente VDD con el multímetro.
12. Mide la señal sobre las patas OSC1 u OSC2 con un osciloscopio.
La etapa de salida merece una consideración especial. Por lo general, se utilizan 2 LEDs aunque existen modelos que sólo utilizan uno. Lo importante es que circule una corriente determinada por los diodos. En nuestro circuito la corriente la determina R1 o R2 porque Q1 opera como una llave que se abre y cierra con una pequeña caída de tensión sobre ella. Este no es el único sistema existente para limitar la corriente, existe otro también muy usado que se basa en un circuito de corriente constante a transistor.
En este caso, la salida SS sólo puede subir hasta un valor determinado por el zener Z1 (en general, 1,5 a 2V), esta tensión se reduce en unos 0,6V para formar la tensión de emisor. Variando el valor de R2 se puede ajustar la corriente del diodo LED al valor
Materiales, herramientas, instrumental,
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deseado. Puede observar que sobre la fuente de +VDD existe un capacitor electrolítico. Los pulsos de corriente por el transistor pueden ser mantenidos por las pilas, pero cuando éstas se agotan, toma importancia el capacitor electrolítico. No mida el electrolítico con el Multímetro digital, cámbielo directamente. Los multimetros digitales miden los electrolíticos a muy bajo nivel de corriente y suelen indicar que el capacitor está bueno cuando su falla es la oxidación de los contactos internos.
Construcción del receptor del control remoto.
13. Identifica las características del componente integrado de sólo tres patas que contiene un fototransistor y un amplificador operacional que amplifica la salida del fototransistor.
14. Arma el circuito anterior.
La incidencia de luz hace circular corriente por el transistor que no puede ingresar al operacional porque este tiene impedancia de entrada infinita. Por lo tanto, circula por R3 y produce una caída de potencial que se resta de la tensión de salida. Si la luz incidente tiene suficiente amplitud, la salida puede llegar a potencial de masa. Cuando un receptor de remoto falla y deja la salida permanentemente a masa, el microprocesador se queda leyendo en forma permanente la entrada de remoto y como no realiza otra función, da la
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sensación de que no funciona, cuando en realidad el problema se encuentra en el receptor de control remoto.
Funcionamiento de los displays y desplegadores de información.
15. Analiza la respuesta de salida del siguiente circuito de Display de LED con Transistores, acoplado al microprocesador.
16. Arma el circuito y valida su respuesta.
17. Analiza la respuesta de salida del siguiente circuito de con LEDs de Alto Rendimiento, acoplado al microprocesador.
Materiales, herramientas, instrumental,
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19. Separa el diplay en 4 secciones (en cuatro números) y dispón que el micro tenga tantas salidas como segmentos tenga cada sección, de acuerdo a la figura.
Materiales, herramientas, instrumental,
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21. Realiza la conexión de un display de cuarzo líquido considerando el siguiente diagrama.
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Construcción de programadores de memorias EEPROM.
Programador de memorias EEPROM para puerto paralelo
Materiales, herramientas, instrumental,
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NOTA: Los dispositivos que este sistema permite leer y programar son: 93C46, 93C56, 93C57, 93C66, 93C76, 93C86, 24C01, 24C02, 24C04, 24C08, 24C16, 24C32, 24C64, 24C128 y 24C256
Materiales, herramientas, instrumental,
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Programador de EEPROM 24Cxx, 24LCxx para puerto paralelo
26. Arma el circuito para programar memorias EEPROM 24Cxx, 24LCxx para puerto paralelo.
27. Verifica su funcionamiento empleando alguno de los integrados que puede programar. 28. Elabora un reporte sobre la práctica.
Unidad de aprendizaje: Operación de microcontroladores. Número: 2
Práctica: Programación y aplicación de PIC’s. Número: 2
Propósito de la práctica: Programar e implementar aplicaciones de microcontroladores, considerando sus principios de aplicación y los alcances de su operación, para solucionar problemas específicos en diferentes entornos.
Escenario: Laboratorio. Duración 8 horas
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
Manuales de fabricantes de PIC’s.
1 Tablilla de conexiones o protoboard.
Cable telefónico.
Pinzas pela cable.
Multímetro digital. Punta lógica. Fuente de alimentación TTL PIC16F8X. Leds. Capacitores. C1 0.1 µF Resistencias. R1 10 k R2 1.5 k Transistores. T1 BC337 T2 BC337 Diodos: D1 1N751A Zener 5.1V
1. Aplica las medidas de higiene en el desarrollo de la práctica.
2. Prepara el equipo a emplear, los instrumentos, las herramientas los materiales y equipos en las mesas de trabajo.
3. Arma el circuito mínimo para el PIC.
4. Identifica las funciones que realiza el siguiente programa.
Este programa lee un teclado matricial de 4x4 y envía el dato obtenido hacia una computadora vía RS-232; definición de registros
pc equ 02h ;contador de programa status equ 03h ;registro de estados intcon equ 0bh ;Registro INTCON opción equ 81h
ptoa equ 05h ;el puerto A est en la direcci¢n 05 de la RAM ptob equ 06h ;el puerto B est en la direcci¢n 06 de la RAM entra equ 0ch ;contienen el valor de la tecla oprimida loops equ 0dh ;utilizado en retardos (milisegundos) loops2 equ 0eh ;utilizado en retardos
rota equ 0fh ;registro que se rota para enviar ceros a las filas equ 10h ;contiene el n£mero de la fila a probar conta equ 11h ;usado para contar bits transmitidos r12 equ 12h ;usado para tiempo de bit sobre la línea r18 equ 18h ;
r16 equ 16h ;
trans equ 13h ;byte que se transmite recep equ 17h ;byte recibido
Materiales, herramientas, instrumental,
maquinaria y equipo Desempeños
D2 1N4148 D3 1N4148 D4 1N4148
D5 1N756A Zener 8.2V D6 1N4148
IC1 zócalo de18 pines.
Computadora.
Programador de memorias.
Manuales de fabricantes de PIC’s.
Interfase RS-485.
Microcontrolador PIC16F873.
Programador de PIC’s.
Lista de instrucciones de programación.
1 Push-botons normalmente abiertos.
4 Led’s.
1 CI. SN7489. (RAM).
Cable telefónico.
2 Dip switch de 4 x 4.
trisa equ 85h ;registro de configuración del puerto A trisb equ 86h ;registro de configuración del puerto B z equ 02h ;bandera de cero del registro de estados c equ 00h ;banderq de carry del registro de estados w equ 00h ;indica que el resultado se guarda en W r equ 01h ;indica que el resultado se ponga en el registro tx equ 01h ;pin de salida serial del puerto B
rx equ 00h
reset org 00h ;el vector de reset es la direcci¢n 00 goto inicio ;se salta al inicio del programa
org 4 ;Rutina de interrupción call recibir ;Rutina de recepción de datos
bcf intcon,1 ;la bandera de interrupción se pone en cero ; para indicar que se sale de la int. retfie ;regresa de la int y las habiita de nuevo ; **** PROGRAMA PRINCIPAL ****
inicio bsf status,5 ;se ubica en el segundo banco de RAM movlw 0f0h ;se carga el registro W con 0f0h
movwf trisa ;se programan los pines del puerto A como salidas movlw 0f1h ;se carga el registro W con 01fh
movwf trisb ;se programa el puerto B como entradas y salidas movlw 80h ;en el registro OPTION solo se
movwf opción ;se programa el flanco de bajadas
bcf status,5 ;se ubica en el primer banco de memoria RAM movlw 90h ;en el registro INTCON solo se
movwf intcon ;se programa pin INT y se habilita GIE bsf ptob,tx ;inicia línea de salida en alto
movlw 00h ;para empezar se inicia con un 0 movwf entra ;
movlw 00h ;pasa ceros a las salidas movwf ptoa;
leer